Et si les avions volaient plus bas pour avoir moins d’impact sur le climat ?

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Les avions sont de grands contributeurs au changement climatique, tant par leurs émissions de dioxyde de carbone que par les trainées qu'ils laissent. Et s'il y avait une solution dans un simple changement d'altitude ?

Les mesures pour contrer le changement climatique et ses effets sont parfois de grande ampleur : investir dans de nouveaux modes de production énergétique, par exemple. Mais peut-être qu’elles peuvent être complétées par d’autres mesures à plus petite échelle. Dans un article de recherche publié ce 14 février 2020 au sein d’Environemental Science & Technology, l’ingénieur Mark Stettler suggère qu’une simple modification dans l’altitude des avions permettrait de réduire leur impact sur l’environnement.

Les trainées de condensation laissées par les avions dans le ciel ainsi que la combustion du kérosène sont régulièrement accusées dans des études de contribuer au réchauffement planétaire. Côté combustion, les émissions de dioxyde de carbone produites par les réacteurs d’avions contribueraient à hauteur de 3 à 4 % au total des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Quant aux trainées, une grande étude synthétique parue dans Nature Communications en 2018 attestait que leur contribution au changement climatique anthropogénique (issu des humains) est égal, voire parfois supérieure à la pollution causée par le carburant.

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La plupart des avions laissent des « trainées de condensation » derrière eux dans le ciel. Ils peuvent durer quelques instants comme des heures, et contribuent au changement climatique. // Source : Pixabay

Ces trainées sont laissées par la rencontre entre le gaz chaud du réacteur et l’air froid, peu pressurisé, de l’atmosphère. Certaines disparaissent après quelques minutes, quand d’autres perdurent des heures en se mélangeant à d’autres trainées et à de vrais nuages (des cirrus principalement). Ce processus aboutit à un « forçage radiatif », c’est-à-dire la rupture de l’équilibre naturel entre les radiations venant du Soleil et la chaleur émise à la surface de la Terre. Ce déséquilibre provoque des changements dans le climat. Comme le note le communiqué de l’étude pilotée par Mark Stettler, il y a un différence essentielle entre la pollution des avions par leur carburant et celle causée par leurs trainées : « Alors que le CO2 va avoir un impact sur l’atmosphère pour des centaines d’années, l’impact des trainées de condensation a une courte durée de vie et peut être rapidement réduit. »

À partir de ce constat, Mark Stettler et ses co-auteurs ont procédé à des simulations informatiques pour évaluer jusqu’à quel point il serait utile de modifier l’altitude des avions pour réduire l’impact de ces nuages qu’ils créent artificiellement. Il s’agissait de prendre en compte à la fois le nombre de trainées laissées mais aussi leur durée de vie. Le résultat est très encourageant.

610 mètres de moins pour 59 % de trainées en moins

D’après le résultat des simulations, il suffirait que les trajets d’avions baissent leur altitude de 610 mètres afin de réduire de 59 % le nombre de trainées. Plus intéressant encore, il suffirait de procéder à ce genre de modifications sur seulement 1,7 % des vols aériens. Les auteurs de l’étude ont effectivement trouvé que seulement 2 % des vols sont responsables de 80 % du forçage radiatif. Pour eux, il est donc clair qu’on peut et qu’on doit se concentrer principalement sur ce petit pourcentage problématique.

Il y a cela dit un bémol : ce changement d’altitude entraînerait une augmentation parallèle de 0,014 % de la consommation de carburant. Mais les auteurs expliquent que, si on fait un calcul coûts / avantages, ce pourcentage d’augmentation est une valeur négligeable par rapport aux gains d’une réduction drastique du nombre de trainées. C’est aussi à cause de cette augmentation de la dépense en carburant qu’il s’agirait de se concentrer sur les seuls 2 % qui produisent le plus de trainées.

Quoi qu’il en soit, les chercheurs concluent qu’une telle mesure relève d’une première solution utile à court-terme et que la recherche doit développer au plus vite de nouveaux types de technologies pour propulser les avions. D’après leur étude, des moteurs plus propres associés à leur proposition de plus basse altitude entraînerait une réduction totale de 90 % des trainées de condensation néfastes.

Pour le protéger, il faut comprendre l'environnement